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选择正确的棱镜和选择正确的仪器同样重要

2022-07-19 热度:635 ℃

       人们通常认为,棱镜在测量过程中承担的工作较为简单——只要“待”在那里就好。但请记住“木桶效应”,测量工作的质量将取决于较薄弱的环节,“小”棱镜也可能带来“大”麻烦。棱镜能否出色地完成任务取决于多种因素,不论是原材料的质量,还是生产过程的标准与否,都会对棱镜在测量时的准确性和在恶劣环境中的耐受性产生巨大影响。在本文中,我们将了解徕卡测量原装棱镜的生产方式,以及为大家说明为什么选择正确的棱镜和选择正确的仪器同样至关重要。

  一、什么样的棱镜才是好棱镜?

  一个好的棱镜需要尽可能多地反射激光信号,要做到这一点,它必须制作精良,并且得到相应的保护,这样棱镜的准确性才不会受到外界环境的影响。棱镜应该在多种距离上都能满足用户的需求,例如,在短距离和长距离情况下可能使用了不同的涂层来进行支持。棱镜需要坚固耐用,以保证即使它从对中杆的高度上摔到地上,也仍然可以继续正常使用。

  徕卡测量棱镜使用了优质的玻璃进行制造,采用了先进的生产技术以及严格的组装和质量控制流程。让我们看看这些措施对棱镜精度和使用寿命带来了何种影响。

  01精雕细琢,防止光束偏移

  棱镜由玻璃块制作而成,因此,棱镜玻璃的制作对棱镜的反射能力有着重要影响。玻璃的切割、研磨、抛光和安装等流程的精度将直接影响棱镜反射回全站仪的激光测距信号量。玻璃的棱角和表面打磨得越精确,信号在同一方向上的返回效果就越好,并能获得更高的强度。即使棱镜角度与规定值有着仅仅几秒的误差,也将导致棱镜反射的信号错过全站仪,从而无法测距。

  02特殊涂层,改善性能

  棱镜反射激光测距信号的能力取决于其材质和表面质量。徕卡测量系统生产的的棱镜上附有铜涂层,铜涂层能够在徕卡测量全站仪所使用的测距信号波长范围内提供较佳的反射率,增强棱镜反射性能。铜涂层是一种坚固的材料,并且由于表面附有适量的漆层,所以不会轻易被腐蚀。同时,徕卡测量棱镜还使用了抗反射涂层来减弱近距离情况下的测量误差。在近距离测量时,没有抗反射涂层的棱镜可能会产生更大的误差,这是因为棱镜的正面(而非中心)总是能直接反射一定比例的激光测距信号,这可能会导致错误的测量结果,徕卡测量棱镜的抗反射涂层可以防止这种情况的发生。

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  近距离下徕卡测量棱镜拥有更好的表现

  03对中精度

  除了高质量的玻璃之外,测量精度的另一个重要影响因素是所谓的“对中精度”。对中精度指的是棱镜的支架和安装螺柱对齐并正确安装的精度。如果使用的不是原装棱镜支架,测量错误的风险将会变得很高,这是因为这些“仿徕卡”支架并不是根据徕卡测量系统的标准进行生产和配置的,这导致它们的质量无法保证。

  04防尘防水 

  如果棱镜没有被良好地密封起来,那么周围的环境可能会破坏它的反射能力,从而导致其无法正常使用。棱镜经常会被长期放置在测量现场,特别是当它们被用于监测应用时更是如此。因此,棱镜需要能够承受恶劣的环境条件。例如,我们的一位全站仪用户反馈,他们安装在铁轨上的棱镜无法测量了。我们对此进行了排查,随后发现该用户所使用的棱镜是徕卡测量棱镜的劣质仿品,没有正品所使用的保护层。为了防止杂草在铁路沿线生长,运维单位经常会喷洒强力除草剂,正是这些除草剂腐蚀了棱镜使它们无法再继续使用。

  徕卡测量棱镜除了铜涂层外,实际上还拥有三层保护。粘合涂层将铜涂层固定在玻璃上,保护涂层保护铜涂层,漆涂层将所有涂层密封起来,最后,最外面的抗反射涂层为棱镜增加了额外的环境影响保护层,以保证棱镜的使用寿命。

  

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  安装在铁轨上的失去反射能力的非徕卡测量棱镜

  二、徕卡360°棱镜:6个月,90道工序

  使用玻璃块制造一个360°棱镜需要长达6个月的时间,整个过程包含了整整90道单独的工序。360°棱镜被设计用于先进的自动全站仪,这些自动全站仪使用了自动化技术去锁定棱镜,从而让测量人员无需反复照准棱镜。360°棱镜是360°全方向的,它由6个玻璃三棱锥组成,并使用了专利技术工艺进行严密组装。

  为什么需要如此之久?首先,玻璃锥体需要使用玻璃立方体进行切割并以优于8″的角精度进行研磨而制成。其次,使用光学接触键合技术手工研磨抛光,使其表面平整到两位纳米精度(即十亿分之一米)。然后从立方体上研磨出相同尺寸的三棱锥并进行相同的抛光。接下来,在特定的环境条件下,玻璃三棱锥在真空的“洁净室”中被涂上多层涂层。随后使用慢干粘合剂将它们粘合在一起。整个组装过程耗时长达两周,其中硬化过程耗时最多。最后,将玻璃安装到橡胶中,用碳棒或金属棒增强,棱镜才可被识别并测量。在该批次出厂前,样品还要经过一系列严格的质量测试,其中之一就是对中杆跌落测试。

  三、跌落测试

  在储存、转运和测量过程中,棱镜难免会不小心跌落到地面上。测量人员将对中杆靠在墙上然后走开了,对中杆就有可能倒下去。对中杆跌落测试是徕卡测量系统的众多质量测试之一,棱镜需要在这个过程中保持完好无损。下面的视频展示了一个典型的跌落测试,该测试是按照我们的标准规则进行的,即:对中杆高2米,从垂直位置跌落,最终落在放置在混凝土地面上的硬木上。在视频中测试了三个棱镜:徕卡GRZ4(用于“普通”单人测量的360°棱镜),徕卡GRZ122(镜站仪上的360°棱镜),以及徕卡GRZ122的仿品。观察徕卡防护所带来的不同。

  四、使用劣质棱镜的风险

  使用劣质配件会影响您的工作。无论全站仪的质量或价格如何,质量不良的棱镜都会让您无法获得准确的测量结果。即使对于能够接受较低精度(厘米级,而不是毫米级)的测量任务,劣质棱镜也会因为它们的脆弱性而无法长期使用。

  对于用户反馈的那些徕卡测量解决方案无法提供准确结果的情况,徕卡测量客户服务团队会进行详细排查。我们经常发现问题是由第三方配件引起的,这其中许多人声称“像是徕卡产品”。我们的一位用户就是这种情况,他们称所使用的360°棱镜的质量不符合其对徕卡测量附件的期望。

  在用户的工作现场,当棱镜仅从1.3米的高度跌落时,它就裂开了。在我们收到棱镜并进行测试时,我们发现它是仿品——涂层质量差,胶水质量差,甚至没有内置用于稳定的碳棒,这导致它很容易断裂。不幸的是,用户是在网上的卖家那里购买的商品,并且无法退款。这场交易并不像原本看上去的那么划算——他们在项目上损失了宝贵的金钱和时间。

  

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  网络售卖的“仿徕卡”棱镜

  您可以在通过南京环球测绘的官网或者“南京环球测绘仪器有限公司”公众号上联系我们进行购买,从源头避免仿品隐患。

  五、常见徕卡棱镜

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声明:以上内容来源于网络文章转载,转自原创徕卡测量系统应用文章,出于传递信息及学习之目的,不代表本网站的观点、立场,本网站不对其真实性负责。

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